Jurnal AgriSains Vol.3 No.4, Mei 2012
ISSN : 2086-7719
OPTIMASI METODE EKSTRAKSI FENOL DARI RIMPANG JAHE EMPRIT (Zingiber Officinalle Var. Rubrum)
Ch. Lilis Suryani Program Studi Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Agroindustri Universitas Mercu Buana Yogyakarta
ABSTRACT Many research showed that phenolic compounds of spices have antioxidant activity. Therefore, it is important to develop extraction method for application in product development. The objectives of this research were to produce ginger extract with high phenol content and to study the effect of solvent type and maceration time on the yield value and phenolic content of the extract. The research was conducted with ethanol variation of : 65, 80, 96% concentration and maceration time of 12,24, 36 hours. The results showed that there was significantly effect of ethanol concentration and maceration time interaction on yield value and phenolic content. The optimum extraction condition that produced high extract and phenolic content was that processed with 95% ethanol concentration and maceration time of 36 hours. The characteristic of the extract were : total phenol 371,12 mg/g GAE (dry matter); yield value 77,63% (dry matter) and EC50 of 51,92 mg/ml. Key words: extraction method, ethanol, maceration, total phenol, reducing power. PENDAHULUAN Pada
saat
pengembangan ini
perkembangan
berbagai metode ekstraksi maupun isolasi komponen
aktif
seperti
komponen
atau
komponen
aplikasinya
sebagai
antioksidan ataupun pengembangan produk olahannya. Salah satu jenis rempah-rempah
antioksidatif
dan
hipoglisemik
dalam tanaman semakin
dikembangkan adalah jahe emprit (Zingiber
berkembang. Salah satu jenis tanaman
officinale var. Rubrum). Selama ini jahe
yang banyak mendapat perhatian adalah
emprit banyak digunakan sebagai bahan
rempah-rempah.
di
jamu (obat-obatan tradisional) (Sari dkk.,
Indonesia merupakan salah satu komponen
2006). Penelitian-penelitian lain yang ada
bumbu masakan tradisional yang sangat
telah ada antara lain penelitian tentang
penting, selain itu juga merupakan bahan
aktivitas
pembuatan minuman tradisional. Berbagai
(Zingiber
hasil
bahwa
(Ghasemzadeh dkk., 2011), dan jahe dari
rempah-rempah
varietas Nigeria (Marakinyo dkk., 2011).
penelitian
komponen
fenol
Rempah-rempah
menunjukkan dari
Indonesia
yang
antioksidan officinale
belum
dari
banyak
jahe
var.
merah Roscoe)
mempunyai aktivitas sebagai antioksidan.
Konstituen dari jahe sangat
Oleh karena itu pengembangan metode
dalam jumlah dan jenisnya tergantung pada
ekstraksi komponen fenol dari rempah-
asal tanaman dan kondisi rimpang segar
rempah
atau kering (Badreldin dkk.,
sangat
penting
untuk
bervariasi
2008) serta
63
Jurnal AgriSains Vol.3 No.4, Mei 2012
umur
rimpang
dan
jenis
ISSN : 2086-7719
rimpangnya
MATERI DAN METODE
(Ghasemzadeh dkk., 2011). Zingiber
officinale
mempunyai
Bahan
komponen aktif antidiabetes dan mampu
Bahan utama penelitian ini adalah
menurunkan kadar kolesterol (Akhani dkk.,
kulit jahe emprit yang diperoleh dari pasar
2001). Menurut Tsai dkk (2005) senyawa
lokal. Bahan kimia yang digunakan etanol
yang berperan sebagai antioksidan dalam
(teknis), gelatin, natrium alginat dan gum
jahe adalah substansi fenol. Negri (2005)
arab, natrium bikarbonat, asam sitrat, asam
menyatakan
tartarat,
bahwa
komponen
aktif
HCl,
eter,
reagen
nelson,
reagen
hipoglisemik yang berasal dari tumbuh-
arsenomolibdat,
tumbuhan
folin-ciocalteau fenol, sodium carbonat, dan
adalah
terpenoid,
cumarin, flavonoid, dan (2006)
menyatakan
alkaloid,
capsaicin. Suhaj
bahwa
reagen
NaOH,
gallic acid (pro analysis).
antioksidan
yang berasal dari jahe (Zingiber officinale)
Metode Ekstraksi komponen fenol
adalah gingerol, shogaol, alanin, dan lain-
Metode ekstraksi mengacu hasil
lain. Berdasarkan hal-hal tersebut maka
penelitian Marsono dkk. (2005). Ekstraksi
diduga jahe yang mengandung senyawa
dilakukan pada bahan kering, oleh karena
fenol
kemampuan
itu rimpang jahe segar sebelumnya dikuliti
mempunyai
dicuci bersih kemudian dipotong melintang
yang
mereduksi
mempunyai sehingga
antioksidatif
dan
juga
aktivitas
hipoglisemik.
dengan ketebalan
3 mm dikeringkan
Komponen antioksidan mempunyai peranan
hingga kadar air 10%. Jahe emprit kering
yang
dikecilkan
penting
dalam
kesehatan tubuh.
ukurannya
dengan
grinder
Antioksidan juga banyak digunakan sebagai
sampai semua bahan lolos ayakan 50
bahan tambahan dalam makanan untuk
mesh. Bubuk jahe emprit yang diperoleh
mencegah
sebanyak
kerusakan
makanan.
Untuk
25
g
dimasukkan
dalam
dan
erlenmeyer 500 mL dan ditambah etanol
aplikasi sebagai bahan tambahan dalam
125 mL pada berbagai konsentrasi (65, 80
makanan
dibutuhkan
cara
ekstraksi
dan 95%) kemudian di goyang dalam
komponen
fenol
optimal
terlebih
shaker selama 1 jam untuk mencapai
dahulu. Oleh karena itu tujuan penelitian ini
kondisi homogen dan dimacerasi selama
adalah untuk memperoleh metode ekstraksi
12, 24 dan 36 jam. Filtrat yang diperoleh
komponen fenol dari jahe emprit yang
disaring dengan kertas whatman no 41
optimal
kemudian dievaporasi dengan alat rotary
pengembangan
produk
yang
olahannya
dan untuk mengetahui potensi
antioksidan ekstrak yang diperoleh.
evaporator pada suhu 400 C selama 1,5-2 jam.
64
Jurnal AgriSains Vol.3 No.4, Mei 2012
ISSN : 2086-7719
Analisis total fenol dan persentase fenol
HASIL DAN PEMBAHASAN
terekstrak
Bahan Dasar
Ekstrak
jahe
emprit
yang
diperoleh
Kadar fenol jahe emprit segar yang
dianalisis kadar total fenol (Tsai dkk., 2005).
digunakan dalam penelitian ini adalah jahe
Persentase fenol terekstrak (rendemen)
17,86 mg/g GAE berat kering. Hal tersebut
dinyatakan sebagai berat fenol yang dapat
sesuai
diekstraksi dibagi dengan berat total fenol
dkk.(1999) bahwa jumlah total fenol pada
dalam bahan yang diekstraksi (% b/b).
tanaman bervariasi sangat besar antara
Kadar fenol dinyatakan ekuivalen dengan
0,2-155,3 mg/g GAE berat kering. Dalam
mg asam galat/g ekstrak yang diperoleh
penelitian ini digunakan etanol sebagai
(mg/g GAE) dalam berat kering.
media pelarut. Etanol digunakan sebagai
yang
pelarut Analisis reducing power Ekstrak
dilaporkan
karena
alasan
ketersediaannya
jahe
emprit
mempunyai kadar fenol tertinggi
yang diuji
Kahkonen
higienitas
dalam
dan
ekstraksi
antioksidan golongan fenol (Moure dkk., 2001).
Selain
itu
etanol
merupakan
reducing power (Duh dkk., 1997). Ekstrak
golongan senyawa yang tidak beracun
dalam 1,0 etanol dicampur dengan buffer
sehingga aman dikonsumsi serta dapat
fosfat (2,5 mL, 02 M, pH 6,6) dan potassium
dihilangkan dari ekstrak hanya dengan
ferisianida (2,5 mL, 1,0%), diaduk, dan
penguapan saja. Penggunaan etanol dalam
kemudian diinkubasi pada 50oC selama 20
berbagai konsentrasi pernah digunakan
menit, kemudian ditambah dengan asam
sebagai pelarut seperti yang dilakukan oleh
trikloro
dan
Chou dkk. (2003) untuk mengekstraksi
disentrifugasi (3000 rpm, selama 10 menit).
senyawa antioksidan kacang merah, Arif
Supernatan yang diperoleh diambil 2,5 mL
dkk. (2004) untuk mengekstraksi komponen
dan dicampur dengan akuades 2,5 mL dan
hipoglisemik
feriklorida (0,5 mL, 0,1%). Reducing power
corcubionensis.
dinyatakan
mengekstraksi komponen fenol pada kayu
asetat
(10%)
sebagai
2,5
tingkat
mL
absorbansi
larutan ekstrak yang diukur pada panjang gelombang
700
absorbansi
menunjukkan
peningkatan
mereduksi.
Kemampuan
kemampuan
nm.
dari
daun
Azima
Centaurea
(2004)
untuk
manis (Anomin, 2006).
Peningkatan Kadar Fenol Total Kadar fenol ekstrak jahe
yang
mereduksi juga dinyatakan dalam nilai EC50
dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 1.
yaitu konsentrasi vitamin E atau ekstrak
Penggunaan pelarut sangat mempengaruhi
rempah-rempah (mg/ml) pada absorbansi
kuantitas
0,5. Nilai absorbansi tersebut diestimasi dari
komponen fungsionalnya.
kurva regresi linier yang telah diperoleh
statistik menunjukkan bahwa semakin besar
(Lee dkk., 2007).
konsentrasi etanol dan semakin lama waktu
hasil
ekstraksi
dan
aktivitas
Hasil analisis
65
Jurnal AgriSains Vol.3 No.4, Mei 2012
ISSN : 2086-7719
ekstraksi kadar fenol ekstrak makin besar.
difusi pelarut ke dalam bahan semakin baik.
Semakin besar konsentrasi etanol sampai
Menurut
95%
diperoleh
Buelga (2003) ekstraksi komponen polifenol
mempunyai kadar fenol yang makin besar.
dari bahan alami dengan menggunakan
Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Lee
pelarut dapat dibagi dalam dua tahap yaitu
dkk.
bahwa
tahap inisiasi dan tahap difusi. Dalam tahap
penggunaan ethanol sebagai media pelarut
inisiasi terjadi proses penggelembungan
komponen fenol dalam rimpang Curcuma
partikel-partikel
aromatica menghasilkan ekstrak dengan
absorbsi
kadar fenol yang lebih tinggi dibanding
polifenol dalam sel-sel yang telah rusak
ekstraksi dengan air saja.
akibat
maka
(2007)
ekstrak
yang
yang
menyatakan
Escribano-Bailon
bahan
pelarut
dan
karena
sehingga
pemotongan
Santos-
atau
proses
komponen
penggilingan
Demikian pula semakin lama waktu
bahan dapat terekstrak. Sedangkan dalam
perendaman bahan dalam pelarut, kadar
tahap difusi, pelarut akan terdifusi ke
fenol ekstrak juga semakin tinggi. Hal ini
bagian-bagian bahan yang lebih dalam dan
karena semakin lama perendaman, proses
komponen
ekstraksi semakin efektif karena proses
pewarna akan ikut terekstrak.
polifenol
seperti
pigmen
Tabel 1. Kadar fenol total ekstrak jahe (mg/g GAE bk) Lama Macerasi
Konsentrasi Etanol (%)
(Jam)
65
80
95
12
54,75 a
138,00 abc
203,00 cd
24
61,65 a
183,57 bc
219,14 de
36
100,73 ab
116,46 abc
371,12 e
Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf
yang sama
menunjukkan tidak berbeda nyata pada α 5%.
Persentase Fenol terekstrak
kesempatan untuk terjadi kontak antara
Hasil pengukuran persentase fenol
bahan dan pelarut akan semakin besar
dirinci pada Tabel 2. Hasil analisis statistik
sehingga hasilnya akan meningkat sampai
menunjukkan bahwa interaksi antara lama
pada
macerasi
(Suryandari,
dan
konsentrasi
etanol
titik
jenuh
dari
1981).
pelarut Hal
tersebut ini
juga
berpengaruh nyata terhadap persentase
menunjukkan bahwa komponen fenol dalam
fenol
waktu
jahe emprit mempunyai polaritas medium
ekstraksi dan semakin besar konsentrasi
yang hampir sama dengan etanol. Diketahui
etanol, persentase fenol terekstrak semakin
bahwa indeks polaritas etanol adalah 5,2
besar. Semakin lama waktu macerasi maka
sedangkan
terekstrak.
Semakin
lama
air
7,7
(Palleros,
1993).
66
Jurnal AgriSains Vol.3 No.4, Mei 2012
ISSN : 2086-7719
Tabel 2. Persentase fenol terekstrak dari jahe (% bk) Lama Macerasi
Konsentrasi Etanol (%)
(Jam)
65
80
12
36.23 a
38.20 a
53.53 c
24
37.45 a
48.57 b
63.98 d
36
49.19 b
63.98 d
77.63 e
95
Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf
yang sama
menunjukkan tidak berbeda nyata pada α 5%.
Berdasarkan hasil analisis kadar
antioksidan terhadap ion Fe3+ menjadi ion
fenol dan perhitungan persentase fenol
Fe2+. Kemampuan mereduksi vitamin E
terekstrak disimpulkan bahwa cara ekstraksi
yaitu dengan mendonasikan atom H pada
terbaik untuk ekstraksi komponen fenol dari
radikal bebas kemudian membentuk radikal
rimpang
pada
tokoferilquinon yang stabil (Shahidi dan
95% dengan lama
Naczk, 1995). Vitamin E digunakan sebagai
jahe
emprit
konsentrasi etanol
adalah
waktu macerasi 36 jam.
pembanding sebagai
Reducing power
mengetahui
potensi
dari
Mekanisme
mereduksi senyawa
ekstrak
digunakan
yang
mempunyai
ekstrak
fenol
dan
ditunjukkan dengan nilai absorbansinya,
aktivitas
antioksidan
pada
antioksidan
umum
antioksidatif tinggi. Kekuatan mereduksi
Analisis reducing power dilakukan untuk
karena
jahe
semakin tinggi nilai absorbansinya semakin
emprit.
besar
fenolik
semakin besar
vitamin
E
kekuatan
mereduksinya,
artinya
potensi antioksidatifnya.
Hasil analisis reducing power disajikan pada
dinyatakan sebagai kemampuan mereduksi
Gambar 1 dan Tabel 3.
1
Aborbansi
0.8 0.6
Jahe Vitamin E
0.4 0.2 0 10
30
50
70
90
Konsentrasi Ekstrak (mg/ml) Gambar 1. Nilai absorbansi ekstrak jahe, kayu manis dan cengkeh serta vitamin E
67
Jurnal AgriSains Vol.3 No.4, Mei 2012
ISSN : 2086-7719
Tabel 3. Nilai EC50 ekstrak jahe Sampel
EC50*
Vitamin E
5.21
Jahe Emprit
51.92
*EC50 (mg/ml) adalah konsentrasi ekuivalen pada nilai absorbansi 0,5 (700 nm)
Berdasarkan hasil analisis reducing power
dibanding dengan metode ekstraksi saja.
dapat diperoleh persamaan regresi yaitu : a. Persamaan regresi untuk vitamin E:
KESIMPULAN
Y = 0,4020 + 0,0188 X
Berdasarkan hasil analisis fenol dan
b. Persamaan regresi untuk ektrak jahe
persentase fenol yang terekstrak dapat
: Y = 0,1935 + 0,005903 X
disimpulkan bahwa kondisi optimal untuk
Semakin besar nilai slope atau
ekstraksi komponen fenol dari jahe emprit
koefisien regresinya (b1) persamaan linier
adalah
tersebut menunjukkan semakin besar pula
dengan lama waktu macerasi 36 jam. Pada
kekuatan mereduksi senyawa tersebut atau
kondisi tersebut diperoleh ekstrak jahe
semakin
dengan kadar fenol 371,12 mg/g GAE,
besar
antioksidatifnya. slopenya,
kemampuan
Bila
dilihat
vitamin
E
kemampuan mereduksi yang
dari
pada
konsentrasi
etanol
95%
nilai
persentase fenol ekstrak 77,63% (bk).
mempunyai
Kemampuan reducing power ekstrak jahe
lebih tinggi
emprit lebih rendah dibanding vitamin E
dibanding ekstrak jahe emprit. Berdasarkan
dengan nilai EC50 sebesar 51,92 mg/ml.
hasil analisis EC50 diketahui bahwa EC50 untuk
vitamin
E
adalah
5,1
mg/ml
UCAPAN TERIMA KASIH
51,92
Penulis mengucapkan terima kasih
mg/ml. Hal ini menunjukkan bahwa untuk
kepada Direktur Jendral Pendidikan Tinggi
mencapai aktivitas antioksidan sebesar 0,5
Departemen
(nilai
telah membiayai penelitian ini.
sedangkan
ekstrak
absorbansi)
jahe
emprit
maka
dibutuhkan
Pendidikan
Nasional
yang
konsentrasi 51,92 mg/ml. Nilai tersebut jauh lebih tinggi dibanding hasil penelitian EC50 untuk
spesies
Curcuma
antara 0,50-2,6 mg/mL 2012).
yaitu
(Rajamma dkk.,
Hal ini karena penelitian tersebut
menggunakan cara isolasi komponen fenol sehingga
kadar
DAFTAR PUSTAKA
berkisar
fenolnya
lebih
tinggi
Akhani, S.P., S.L. Vishwakarma, dan R.K. Goyal. 2001. Anti-diabetic Activity of Zingiber officinale in Dtreptozotocin-
68
Jurnal AgriSains Vol.3 No.4, Mei 2012
ISSN : 2086-7719
Induced Type I Diabetic Rats. J.
Analysis. The Royal Society of
Pharm. Pharmacol. 56: 101-105.
Chemistry. Beta.global.spec.com.
Anonim. 2006. Effect of Cinnamon Extract
Ghasemzadeh, A., Hawa Z, Jaafar and
on Plasma Glucose, HbA and Serum
Asmah Rahmat. 2011. Effect of
Lipids in Diabetes Mellitus Type 2.
solvent
Pubmed. AbstractPlus&list_uids.
flavonoids content and antioxidant
type
on
phenolics
and
activities in two varieties of young Arif, R., E.Kupeli, dan F. Ergun. 2004. The
ginger (Zingiber officinale Roscoe)
Biologycal Activity of Centaurea L.
extracts.
Species. G.U. Jounal of Science.
Plants Research. Vol. 5(7): 1147-
17(4):149-164.
1154.
Badreldin HA, Blunden G, Tanira MO, Nemmar
A.
2008.
Journals
of
Medicinal
Kahkonen M, Hopia A, Vuorela H, Rauha J,
Some
Pihlaja K, Kujala T , Heinonen M.
phytochemical, pharmacological and
(1999). Antioxidant activity of plant
toxicological properties of ginger
extracts
(Zingiber
compounds. J. Agric. Food Chem.
officinale
Roscoe):
A
review of recent research. Food and
containing
phenolic
7(10): 3954-3962.
Chemical Toxicology. 46: 409–420 Lee, Yu-Ling, Chu-Chun Weng and JengChou, S. T., W, W. Chao, dan Y. C Chung. 2003.
Antioxidative
Activity
and
Leun
Mau.
2007.
Antioxidant
properties of ethanolic and hot water
Safety 0f 50% Ethanolic Red Bean
extract
Extract (Phaseolus vulgaris L. var.
Aromatica.
Aurea). J. Food Sci. 68(1): 21-25.
Biochemistry. 31:757-771.
Duh, P, D., W.J. Yen, P.C. Du, dan G. C.
from
rhizome Journal
Curcuma Of
Food
Marsono, Y., R. Safitri, Zuhied-Noor, 2005.
Yen. 1997. Antioxidant Activity of
Antioksidan
Dalam
Kacang-
Mung Bean Hulls. JAOCS. 74(9):
Kacangan : Aktivitas dan Potensi
1058-1063.
serta Kemampuannya Menginduksi Pertahanan Antioksidan pada Model
Escribano-Bailon,
M.,
and C., Santos-
Buelga. 2003. Polyphenol Extration
Hewan
Percobaan.
Laporan
Penelitian Hibah Bersaing XII.
From Foods. In. Gary Williamson (eds).
Methods
in
Polyphenols
Morakinyo, AO., GO Oludare, OT Aderinto, A Tasdup. 2011. Antioxidant and
69
Jurnal AgriSains Vol.3 No.4, Mei 2012
ISSN : 2086-7719
free radical scavenging activities of
Shahidi, F. and M. Naczk. 1995. Food
aqueous and ethanol extracts of
Phenolics.
Zingiber
Company, Inc. USA.
officinale.
Biologi
Medicine.
and
Technomic
Publishing
3(5):25-30.
www.Biolmedonline.com.
Suhaj, M. 2006. Spice Antioxidants Isolation and Their Antiradical Activity : A
Moure, A., J.M. Cruz, D. Franco, J.M. Dominguez,
J.
Sineiro,
H.
Dominguez, M. J Nunez, dan J. C.
Review.
Journal
of
Food
Composition and Analysis. 19 : 531537.
Parajo. 2001. Natural Antioxidants from
Residual
Sources.
Food
Chemistry. 72 : 145-171.
Suryandari,
S.,
Oleoresin
1981. Jahe
Pengambilan dengan
Cara
Solvent extraction. BBIHP. Bogor. Negri,G.
2005.
Diabetes
Mellitus
;
Hypoglicemic Plants and Natural
Tsai, T.H, P.J. Tsai dan S.C. Ho. 2005.
Active Principles. Brazilian Journal
Antioxidant
and Anti-inflammatory
of Pharmaceutical Sciences. 41: 2.
Activities of Several Commonly Used Spices. J. Food Sci. 70: (1) C93-
Palleros, D. R. 1993. Experimental Organic
C97.
Chemistry. John Willey and Sons. Singapore.
Rajamma,
A.,G.,
Vimala
Baj,
and
Nambisan, 2012. Antioxxidant and antibacterial activities of oleoresin from
nine
Curcuma
spesies.
Phytopharmacology 2(2) p: 312-317.
Sari, H.C., Sri Damanti dan Endah Dwi Hastuti. Tanaman
2006. Jahe
Pertumbuhan Emprit
(Zingiber
Officinale Var. Rubrum) pada Media Tanam Pasir dengan Salinitas yang Berbeda.
Buletin
Anatomi
dan
Fisiologi. Vol XIV No. 2 Oktober 2006.
70
